Ang patunay na pagsubok ay isang mahalagang bahagi ng pagpapanatili ng integridad ng kaligtasan ng ating mga safety instrumented system (SIS) at mga sistemang nauugnay sa kaligtasan (hal. mga kritikal na alarma, mga sistema ng sunog at gas, mga instrumentong interlock system, atbp.). Ang isang patunay na pagsubok ay isang pana-panahong pagsubok upang matukoy ang mga mapanganib na pagkabigo, subukan ang functionality na nauugnay sa kaligtasan (hal. pag-reset, mga bypasses, alarma, diagnostics, manual shutdown, atbp.), at matiyak na natutugunan ng system ang mga pamantayan ng kumpanya at panlabas. Ang mga resulta ng proof testing ay isang sukatan din ng pagiging epektibo ng SIS mechanical integrity program at ang field reliability ng system.
Sinasaklaw ng mga proof test procedure ang mga hakbang sa pagsubok mula sa pagkuha ng mga permit, paggawa ng mga notification at pag-alis ng system sa serbisyo para sa pagsubok hanggang sa pagtiyak ng komprehensibong pagsubok, pagdodokumento ng proof test at mga resulta nito, paglalagay ng system pabalik sa serbisyo, at pagsusuri sa kasalukuyang mga resulta ng pagsubok at nakaraang patunay resulta ng pagsusulit.
Sinasaklaw ng ANSI/ISA/IEC 61511-1, Clause 16, ang SIS proof testing. Ang teknikal na ulat ng ISA TR84.00.03 – “Mechanical Integrity of Safety Instrumented Systems (SIS),” ay sumasaklaw sa patunay na pagsubok at kasalukuyang nasa ilalim ng rebisyon na may bagong bersyon na inaasahang lalabas sa lalong madaling panahon. Ang teknikal na ulat ng ISA TR96.05.02 - "In-situ Proof Testing of Automated Valves" ay kasalukuyang ginagawa.
Ulat sa UK HSE CRR 428/2002 – Ang “Principles for proof testing of safety instrumented systems in the chemical industry” ay nagbibigay ng impormasyon sa proof testing at kung ano ang ginagawa ng mga kumpanya sa UK.
Ang isang patunay na pamamaraan ng pagsubok ay batay sa isang pagsusuri ng mga kilalang mode na mapanganib na pagkabigo para sa bawat isa sa mga bahagi sa daanan ng biyahe ng safety instrumented function (SIF), ang functionality ng SIF bilang isang system, at kung paano (at kung) susuriin ang mapanganib na pagkabigo mode. Ang pagpapaunlad ng pamamaraan ay dapat magsimula sa yugto ng disenyo ng SIF kasama ang disenyo ng system, pagpili ng mga bahagi, at pagpapasiya kung kailan at kung paano magpapatunay ng pagsubok. Ang mga instrumento ng SIS ay may iba't ibang antas ng proof testing na kahirapan na dapat isaalang-alang sa disenyo, pagpapatakbo at pagpapanatili ng SIF. Halimbawa, ang mga orifice meter at mga pressure transmitter ay mas madaling subukan kaysa sa Coriolis mass flowmeters, mag meters o through-the-air radar level sensors. Ang application at disenyo ng balbula ay maaari ding makaapekto sa pagiging komprehensibo ng pagsusuri ng valve proof upang matiyak na ang mga mapanganib at nagsisimulang pagkabigo dahil sa pagkasira, pag-plug o mga pagkabigo na nakasalalay sa oras ay hindi humahantong sa isang kritikal na pagkabigo sa loob ng napiling agwat ng pagsubok.
Bagama't ang mga pamamaraan ng patunay na pagsubok ay karaniwang binuo sa panahon ng SIF engineering phase, dapat ding suriin ang mga ito ng site na SIS Technical Authority, Operations at ng mga instrument technician na gagawa ng pagsubok. Dapat ding gumawa ng job safety analysis (JSA). Mahalagang makuha ang pagbili ng planta sa kung anong mga pagsubok ang gagawin at kung kailan, at ang kanilang pisikal at kaligtasan na pagiging posible. Halimbawa, hindi magandang tukuyin ang partial-stroke testing kapag hindi sumasang-ayon ang Operations group na gawin ito. Inirerekomenda rin na ang mga pamamaraan ng patunay na pagsubok ay suriin ng isang independiyenteng eksperto sa paksa (SME). Ang karaniwang pagsubok na kinakailangan para sa isang buong function proof test ay inilalarawan sa Figure 1.
Full function proof test requirements Figure 1: Ang buong function proof test specification para sa safety instrumented function (SIF) at ang safety instrumented system (SIS) nito ay dapat na baybayin o sumangguni sa mga hakbang sa pagkakasunud-sunod mula sa paghahanda sa pagsubok at mga pamamaraan ng pagsubok hanggang sa mga notification at dokumentasyon .
Figure 1: Ang isang buong function proof test specification para sa safety instrumented function (SIF) at ang safety instrumented system (SIS) nito ay dapat na baybayin o sumangguni sa mga hakbang sa pagkakasunud-sunod mula sa paghahanda sa pagsubok at mga pamamaraan ng pagsubok hanggang sa mga notification at dokumentasyon.
Ang proof testing ay isang nakaplanong pagkilos sa pagpapanatili na dapat gawin ng mga karampatang tauhan na sinanay sa SIS testing, ang proof procedure, at ang SIS loops na susuriin nila. Dapat mayroong walk-through ng pamamaraan bago isagawa ang paunang pagsubok na patunay, at feedback sa site na SIS Technical Authority pagkatapos para sa mga pagpapabuti o pagwawasto.
Mayroong dalawang pangunahing mode ng pagkabigo (ligtas o mapanganib), na nahahati sa apat na mode—mapanganib na hindi natukoy, mapanganib na natukoy (sa pamamagitan ng mga diagnostic), ligtas na hindi natukoy at ligtas na natukoy. Mapanganib at mapanganib na hindi natukoy na mga termino ng kabiguan ay ginagamit nang palitan sa artikulong ito.
Sa SIF proof testing, pangunahing interesado kami sa mga mapanganib na undetected na failure mode, ngunit kung may mga diagnostic ng user na nakakakita ng mga mapanganib na pagkabigo, ang mga diagnostic na ito ay dapat na proof test. Tandaan na hindi tulad ng mga diagnostic ng user, ang mga internal na diagnostic ng device ay karaniwang hindi ma-validate bilang functional ng user, at maaari nitong maimpluwensyahan ang proof test philosophy. Kapag ang kredito para sa mga diagnostic ay kinuha sa mga kalkulasyon ng SIL, ang mga diagnostic na alarma (hal. out-of-range na mga alarma) ay dapat na masuri bilang bahagi ng proof test.
Ang mga mode ng kabiguan ay maaaring higit pang hatiin sa mga nasubok sa panahon ng isang patunay na pagsubok, mga hindi nasubok para sa, at mga nagsisimulang pagkabigo o mga pagkabigo na nakasalalay sa oras. Ang ilang mga mapanganib na mode ng pagkabigo ay maaaring hindi direktang masuri para sa iba't ibang dahilan (hal. kahirapan, engineering o pagpapatakbo na desisyon, kamangmangan, kawalan ng kakayahan, pagtanggal o pagkomisyon ng mga sistematikong error, mababang posibilidad na mangyari, atbp.). Kung may mga kilalang failure mode na hindi susuriin, dapat gawin ang kompensasyon sa disenyo ng device, pamamaraan ng pagsubok, pana-panahong pagpapalit o muling pagtatayo ng device, at/o inferential testing ay dapat gawin upang mabawasan ang epekto sa integridad ng SIF ng hindi pagsubok.
Ang nagsisimulang kabiguan ay isang nakabababang estado o kundisyon kung kaya't ang isang kritikal, mapanganib na kabiguan ay maaaring makatwirang inaasahan na magaganap kung ang mga pagwawasto ay hindi gagawin sa isang napapanahong paraan. Karaniwang natutukoy ang mga ito sa pamamagitan ng paghahambing ng pagganap sa kamakailan o paunang benchmark proof na mga pagsubok (hal. mga pirma ng balbula o mga oras ng pagtugon sa balbula) o sa pamamagitan ng inspeksyon (hal. isang nakasaksak na port ng proseso). Ang mga nagsisimulang pagkabigo ay karaniwang nakadepende sa oras—sa mas matagal na serbisyo ang aparato o pagpupulong, lalo itong nagiging masama; nagiging mas malamang ang mga kondisyon na nagpapadali sa isang random na pagkabigo, nagproseso ng port plugging o sensor buildup sa paglipas ng panahon, ang kapaki-pakinabang na buhay ay ubos na, atbp. Samakatuwid, kung mas mahaba ang proof test interval, mas malamang na isang incipient o time-dependent failure. Ang anumang mga proteksyon laban sa mga nagsisimulang pagkabigo ay dapat ding masuri sa patunay (port purging, heat tracing, atbp.).
Ang mga pamamaraan ay dapat isulat sa patunay na pagsubok para sa mga mapanganib (hindi natukoy) na mga pagkabigo. Ang mga diskarte sa Failure mode and effect analysis (FMEA) o failure mode, effect at diagnostic analysis (FMEDA) ay maaaring makatulong na matukoy ang mga mapanganib na hindi natukoy na mga pagkabigo, at kung saan dapat pagbutihin ang saklaw ng proof testing.
Maraming mga pamamaraan ng patunay na pagsubok ang nakasulat batay sa karanasan at mga template mula sa mga kasalukuyang pamamaraan. Ang mga bagong pamamaraan at mas kumplikadong mga SIF ay humihiling ng isang mas engineered na diskarte gamit ang FMEA/FMEDA upang suriin ang mga mapanganib na pagkabigo, matukoy kung paano susuriin o hindi susuriin ng pamamaraan ng pagsubok ang mga pagkabigo na iyon, at ang saklaw ng mga pagsubok. Ang isang macro-level failure mode analysis block diagram para sa isang sensor ay ipinapakita sa Figure 2. Ang FMEA ay karaniwang kailangan lang gawin nang isang beses para sa isang partikular na uri ng device at muling gamitin para sa mga katulad na device na may pagsasaalang-alang sa kanilang proseso ng serbisyo, pag-install at mga kakayahan sa pagsubok ng site .
Macro-level failure analysis Figure 2: Itong macro-level failure mode analysis block diagram para sa isang sensor at pressure transmitter (PT) ay nagpapakita ng mga pangunahing function na karaniwang hinahati-hati sa maraming micro failure analysis upang ganap na tukuyin ang mga potensyal na pagkabigo na matugunan sa mga pagsubok sa pag-andar.
Figure 2: Ang macro-level failure mode analysis block diagram na ito para sa isang sensor at pressure transmitter (PT) ay nagpapakita ng mga pangunahing function na karaniwang hahatiin sa maraming micro failure analysis upang ganap na matukoy ang mga potensyal na pagkabigo na tutugunan sa mga pagsubok sa pag-andar.
Ang porsyento ng mga kilala, mapanganib, hindi natukoy na mga kabiguan na sinubok ng patunay ay tinatawag na proof test coverage (PTC). Ang PTC ay karaniwang ginagamit sa mga kalkulasyon ng SIL upang "mabayaran" para sa pagkabigo na mas ganap na subukan ang SIF. May maling paniniwala ang mga tao na dahil isinasaalang-alang nila ang kakulangan ng saklaw ng pagsubok sa kanilang pagkalkula ng SIL, nagdisenyo sila ng maaasahang SIF. Ang simpleng katotohanan ay, kung ang saklaw ng iyong pagsubok ay 75%, at kung isinaalang-alang mo ang numerong iyon sa iyong pagkalkula ng SIL at pagsubok ng mga bagay na sinusuri mo nang mas madalas, 25% ng mga mapanganib na pagkabigo ay maaari pa ring mangyari ayon sa istatistika. Tiyak na ayaw kong mapabilang sa 25%.
Ang mga ulat sa pag-apruba ng FMEDA at mga manwal na pangkaligtasan para sa mga device ay karaniwang nagbibigay ng pinakamababang pamamaraan ng patunay na pagsubok at saklaw ng patunay na pagsubok. Ang mga ito ay nagbibigay lamang ng patnubay, hindi lahat ng mga hakbang sa pagsubok na kinakailangan para sa isang komprehensibong pamamaraan ng pagsubok na patunay. Ang iba pang mga uri ng pagsusuri sa pagkabigo, tulad ng pagsusuri sa fault tree at pagpapanatiling nakasentro sa pagiging maaasahan, ay ginagamit din upang pag-aralan para sa mga mapanganib na pagkabigo.
Ang mga pagsubok sa patunay ay maaaring nahahati sa ganap na pagganap (end-to-end) o bahagyang functional na pagsubok (Figure 3). Ang bahagyang functional na pagsubok ay karaniwang ginagawa kapag ang mga bahagi ng SIF ay may iba't ibang agwat ng pagsubok sa mga kalkulasyon ng SIL na hindi naaayon sa mga nakaplanong shutdown o turnarounds. Mahalagang mag-overlap ang mga partial functional proof test procedures upang sama-samang masuri ang lahat ng functionality ng kaligtasan ng SIF. Sa pamamagitan ng bahagyang functional na pagsubok, inirerekomenda pa rin na ang SIF ay magkaroon ng paunang end-to-end na patunay na pagsubok, at mga kasunod na pagsubok sa panahon ng mga turnaround.
Ang mga partial proof na pagsusulit ay dapat magdagdag ng Figure 3: Ang pinagsamang partial proof na mga pagsusulit (ibaba) ay dapat sumasakop sa lahat ng mga functionality ng isang full functional proof test (itaas).
Figure 3: Ang pinagsamang mga partial proof na pagsusulit (ibaba) ay dapat sumasakop sa lahat ng mga functionality ng isang full functional proof test (itaas).
Ang isang bahagyang patunay na pagsubok ay sumusubok lamang sa isang porsyento ng mga mode ng pagkabigo ng isang device. Ang isang karaniwang halimbawa ay ang partial-stroke valve testing, kung saan ang balbula ay inililipat ng maliit na halaga (10-20%) upang i-verify na hindi ito natigil. Ito ay may mas mababang proof test coverage kaysa sa proof test sa primary test interval.
Ang mga pamamaraan ng pagsubok sa patunay ay maaaring mag-iba sa pagiging kumplikado sa pagiging kumplikado ng SIF at pilosopiya ng pamamaraan ng pagsubok ng kumpanya. Ang ilang mga kumpanya ay nagsusulat ng mga detalyadong hakbang-hakbang na mga pamamaraan ng pagsubok, habang ang iba ay may medyo maikling mga pamamaraan. Ang mga sanggunian sa iba pang mga pamamaraan, tulad ng isang karaniwang pagkakalibrate, ay minsan ginagamit upang bawasan ang laki ng pamamaraan ng proof test at upang makatulong na matiyak ang pare-pareho sa pagsubok. Ang isang mahusay na patunay na pamamaraan ng pagsubok ay dapat magbigay ng sapat na detalye upang matiyak na ang lahat ng pagsubok ay maayos na naisagawa at naidokumento, ngunit hindi gaanong detalye upang maging sanhi ng mga technician na laktawan ang mga hakbang. Ang pagkakaroon ng technician, na responsable para sa pagsasagawa ng pagsubok na hakbang, ang pagsisimula ng nakumpletong hakbang sa pagsubok ay makakatulong na matiyak na ang pagsusulit ay gagawin nang tama. Ang pag-sign-off sa nakumpletong proof test ng Instrument Supervisor at mga kinatawan ng Operations ay magbibigay-diin din sa kahalagahan at magtitiyak ng maayos na nakumpletong proof test.
Ang feedback ng technician ay dapat palaging imbitahan upang makatulong na mapabuti ang pamamaraan. Ang tagumpay ng isang patunay na pamamaraan ng pagsubok ay nakasalalay sa malaking bahagi sa mga kamay ng technician, kaya ang pakikipagtulungang pagsisikap ay lubos na inirerekomenda.
Karamihan sa mga patunay na pagsubok ay karaniwang ginagawa nang off-line sa panahon ng pagsasara o turnaround. Sa ilang mga kaso, maaaring kailanganin ang patunay na pagsubok na gawin online habang tumatakbo upang matugunan ang mga kalkulasyon ng SIL o iba pang mga kinakailangan. Nangangailangan ang online na pagsubok ng pagpaplano at koordinasyon sa Operations upang payagan ang patunay na pagsubok na magawa nang ligtas, nang walang prosesong nababagabag, at hindi nagdudulot ng huwad na biyahe. Isang huwad na biyahe lang ang kailangan para magamit ang lahat ng iyong mga attaboy. Sa panahon ng ganitong uri ng pagsubok, kapag ang SIF ay hindi ganap na magagamit upang maisagawa ang gawaing pangkaligtasan nito, ang 61511-1, Clause 11.8.5, ay nagsasaad na "Ang mga hakbang sa pagbabayad na nagtitiyak ng patuloy na ligtas na operasyon ay dapat ibigay alinsunod sa 11.3 kapag ang SIS ay nasa bypass (pag-aayos o pagsubok)." Ang isang hindi normal na pamamaraan ng pamamahala ng sitwasyon ay dapat sumama sa pamamaraan ng patunay na pagsubok upang makatulong na matiyak na ito ay gagawin nang maayos.
Ang isang SIF ay karaniwang nahahati sa tatlong pangunahing bahagi: mga sensor, mga solver ng lohika at mga panghuling elemento. Mayroon ding karaniwang mga pantulong na device na maaaring iugnay sa bawat isa sa tatlong bahaging ito (hal. IS barriers, trip amps, interposing relays, solenoids, atbp.) na dapat ding masuri. Ang mga kritikal na aspeto ng patunay na pagsubok sa bawat isa sa mga teknolohiyang ito ay maaaring matagpuan sa sidebar, "Mga sensor ng pagsubok, mga solver ng lohika at mga panghuling elemento" (sa ibaba).
Ang ilang mga bagay ay mas madaling patunayan ang pagsubok kaysa sa iba. Maraming moderno at ilang mas lumang teknolohiya sa daloy at antas ang nasa mas mahirap na kategorya. Kabilang dito ang mga Coriolis flowmeter, vortex meter, mag meter, through-the-air radar, ultrasonic level, at in-situ process switch, upang pangalanan ang ilan. Sa kabutihang palad, marami sa mga ito ang mayroon na ngayong pinahusay na mga diagnostic na nagbibigay-daan sa pinahusay na pagsubok.
Ang kahirapan ng patunay na pagsubok sa naturang aparato sa larangan ay dapat isaalang-alang sa disenyo ng SIF. Madali para sa engineering na pumili ng mga SIF na device nang walang seryosong pagsasaalang-alang sa kung ano ang kakailanganin para ma-proof test ang device, dahil hindi sila ang mga taong sumusubok sa kanila. Totoo rin ito sa partial-stroke na pagsubok, na isang karaniwang paraan upang mapabuti ang average na probabilidad ng SIF ng failure on demand (PFDavg), ngunit sa paglaon ay ayaw itong gawin ng Operations ng planta, at maraming beses na maaaring hindi. Palaging magbigay ng pangangasiwa sa planta ng engineering ng mga SIF patungkol sa proof testing.
Dapat kasama sa proof test ang isang inspeksyon ng pag-install at pagkumpuni ng SIF kung kinakailangan upang matugunan ang 61511-1, Clause 16.3.2. Dapat ay mayroong panghuling inspeksyon upang matiyak na ang lahat ay naka-button, at isang double check na ang SIF ay nailagay nang maayos sa prosesong serbisyo.
Ang pagsulat at pagpapatupad ng isang mahusay na pamamaraan ng pagsubok ay isang mahalagang hakbang upang matiyak ang integridad ng SIF sa buong buhay nito. Ang pamamaraan ng pagsusulit ay dapat magbigay ng sapat na mga detalye upang matiyak na ang mga kinakailangang pagsusuri ay pare-pareho at ligtas na isinasagawa at naidokumento. Ang mga mapanganib na kabiguan na hindi nasubok ng mga patunay na pagsusulit ay dapat bayaran para matiyak na ang integridad ng kaligtasan ng SIF ay sapat na napanatili sa buong buhay nito.
Ang pagsulat ng isang mahusay na pamamaraan ng pagsubok sa patunay ay nangangailangan ng isang lohikal na diskarte sa pagsusuri ng engineering ng mga potensyal na mapanganib na pagkabigo, pagpili ng mga paraan, at pagsusulat ng mga hakbang sa patunay na pagsubok na nasa loob ng mga kakayahan sa pagsubok ng planta. Sa daan, kumuha ng plant buy-in sa lahat ng antas para sa pagsubok, at sanayin ang mga technician na isagawa at idokumento ang proof test pati na rin maunawaan ang kahalagahan ng pagsubok. Sumulat ng mga tagubilin na parang ikaw ang technician ng instrumento na kailangang gawin ang trabaho, at ang buhay ay nakasalalay sa pagkuha ng tama sa pagsubok, dahil ginagawa nila.
Testing sensors, logic solvers and final elements A SIF is typically divided up into three main parts, sensors, logic solvers and final elements. There also typically are auxiliary devices that can be associated within each of these three parts (e.g. I.S. barriers, trip amps, interposing relays, solenoids, etc.) that must also be tested.Sensor proof tests: The sensor proof test must ensure that the sensor can sense the process variable over its full range and transmit the proper signal to the SIS logic solver for evaluation. While not inclusive, some of the things to consider in creating the sensor portion of the proof test procedure are given in Table 1. Table 1: Sensor proof test considerations Process ports clean/process interface check, significant buildup noted Internal diagnostics check, run extended diagnostics if available Sensor calibration (5 point) with simulated process input to sensor, verified through to the DCS, drift check Trip point check High/High-High/Low/Low-Low alarms Redundancy, voting degradation Out of range, deviation, diagnostic alarms Bypass and alarms, restrike User diagnostics Transmitter Fail Safe configuration verified Test associated systems (e.g. purge, heat tracing, etc.) and auxiliary components Physical inspection Complete as-found and as-left documentation Logic solver proof test: When full-function proof testing is done, the logic solver’s part in accomplishing the SIF’s safety action and related actions (e.g. alarms, reset, bypasses, user diagnostics, redundancies, HMI, etc.) are tested. Partial or piecemeal function proof tests must accomplish all these tests as part of the individual overlapping proof tests. The logic solver manufacturer should have a recommended proof test procedure in the device safety manual. If not and as a minimum, the logic solver power should be cycled, and the logic solver diagnostic registers, status lights, power supply voltages, communication links and redundancy should be checked. These checks should be done prior to the full-function proof test.Don’t make the assumption that the software is good forever and the logic need not be tested after the initial proof test as undocumented, unauthorized and untested software and hardware changes and software updates can creep into systems over time and must be factored into your overall proof test philosophy. The management of change, maintenance, and revision logs should be reviewed to ensure they are up to date and properly maintained, and if capable, the application program should be compared to the latest backup.Care should also be taken to test all the user logic solver auxiliary and diagnostic functions (e.g. watchdogs, communication links, cybersecurity appliances, etc.).Final element proof test: Most final elements are valves, however, rotating equipment motor starters, variable-speed drives and other electrical components such as contactors and circuit breakers are also used as final elements and their failure modes must be analyzed and proof tested.The primary failure modes for valves are being stuck, response time too slow or too fast, and leakage, all of which are affected by the valve’s operating process interface at trip time. While testing the valve at operating conditions is the most desirable case, Operations would generally be opposed to tripping the SIF while the plant is operating. Most SIS valves are typically tested while the plant is down at zero differential pressure, which is the least demanding of operating conditions. The user should be aware of the worst-case operational differential pressure and the valve and process degradation effects, which should be factored into the valve and actuator design and sizing.Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).Ambient temperatures can also affect valve friction loads, so that testing valves in warm weather will generally be the least demanding friction load when compared to cold weather operation. As a result, proof testing of valves at a consistent temperature should be considered to provide consistent data for inferential testing for the determination of valve performance degradation.Valves with smart positioners or a digital valve controller generally have capability to create a valve signature that can be used to monitor degradation in valve performance. A baseline valve signature can be requested as part of your purchase order or you can create one during the initial proof test to serve as a baseline. The valve signature should be done for both opening and closing of the valve. Advanced valve diagnostic should also be used if available. This can help tell you if your valve performance is deteriorating by comparing subsequent proof test valve signatures and diagnostics with your baseline. This type of test can help compensate for not testing the valve at worst case operating pressures.The valve signature during a proof test may also be able to record the response time with time stamps, removing the need for a stopwatch. Increased response time is a sign of valve deterioration and increased friction load to move the valve. While there are no standards regarding changes in valve response time, a negative pattern of changes from proof test to proof test is indicative of the potential loss of the valve’s safety margin and performance. Modern SIS valve proof testing should include a valve signature as a matter of good engineering practice.The valve instrument air supply pressure should be measured during a proof test. While the valve spring for a spring-return valve is what closes the valve, the force or torque involved is determined by how much the valve spring is compressed by the valve supply pressure (per Hooke’s Law, F = kX). If your supply pressure is low, the spring will not compress as much, hence less force will be available to move the valve when needed. While not inclusive, some of the things to consider in creating the valve portion of the proof test procedure are given in Table 2. Table 2: Final element valve assembly considerations Test valve safety action at process operating pressure (best but typically not done), and time the valve’s response time. Verify redundancy Test valve safety action at zero differential pressure and time valve’s response time. Verify redundancy Run valve signature and diagnostics as part of proof test and compare to baseline and previous test Visually observe valve action (proper action without unusual vibration or noise, etc.). Verify the valve field and position indication on the DCS Fully stroke the valve a minimum of five times during the proof test to help ensure valve reliability. (This is not intended to fix significant degradation effects or incipient failures). Review valve maintenance records to ensure any changes meet the required valve SRS specifications Test diagnostics for energize-to-trip systems Leak test if Tight Shut Off (TSO) is required Verify the command disagree alarm functionality Inspect valve assembly and internals Remove, test and rebuild as necessary Complete as-found and as-left documentation Solenoids Evaluate venting to provide required response time Evaluate solenoid performance by a digital valve controller or smart positioner Verify redundant solenoid performance (e.g. 1oo2, 2oo3) Interposing Relays Verify correct operation, redundancy Device inspection
Ang isang SIF ay karaniwang nahahati sa tatlong pangunahing bahagi, mga sensor, mga solver ng lohika at mga panghuling elemento. Karaniwan ding mayroong mga auxiliary device na maaaring iugnay sa bawat isa sa tatlong bahaging ito (hal. IS barriers, trip amps, interposing relays, solenoids, atbp.) na dapat ding masuri.
Mga pagsubok sa patunay ng sensor: Dapat tiyakin ng sensor proof test na madarama ng sensor ang variable ng proseso sa buong saklaw nito at maihatid ang wastong signal sa SIS logic solver para sa pagsusuri. Bagama't hindi kasama, ang ilan sa mga bagay na dapat isaalang-alang sa paglikha ng bahagi ng sensor ng proof test procedure ay ibinibigay sa Talahanayan 1.
Logic solver proof test: Kapag tapos na ang full-function proof testing, ang bahagi ng logic solver sa pagsasakatuparan ng aksyong pangkaligtasan ng SIF at mga kaugnay na aksyon (hal. mga alarm, reset, bypass, diagnostics ng user, redundancies, HMI, atbp.) ay sinusubok. Dapat magawa ng mga partial o unti-unting function proof test ang lahat ng mga pagsubok na ito bilang bahagi ng indibidwal na magkakapatong na proof test. Ang tagagawa ng logic solver ay dapat magkaroon ng isang inirerekomendang proof test procedure sa manwal sa kaligtasan ng device. Kung hindi at bilang isang minimum, ang kapangyarihan ng logic solver ay dapat na cycle, at ang logic solver diagnostic registers, status lights, power supply voltages, mga link sa komunikasyon at redundancy ay dapat suriin. Ang mga pagsusuring ito ay dapat gawin bago ang full-function proof test.
Huwag ipagpalagay na ang software ay mahusay magpakailanman at ang lohika ay hindi kailangang subukan pagkatapos ng paunang patunay na pagsubok bilang hindi dokumentado, hindi awtorisado at hindi nasubok na mga pagbabago sa software at hardware at mga pag-update ng software ay maaaring gumapang sa mga system sa paglipas ng panahon at dapat isama sa iyong pangkalahatang patunay pagsubok pilosopiya. Ang pamamahala ng mga log ng pagbabago, pagpapanatili, at rebisyon ay dapat suriin upang matiyak na ang mga ito ay napapanahon at maayos na pinananatili, at kung kaya, ang programa ng aplikasyon ay dapat ihambing sa pinakabagong backup.
Dapat ding mag-ingat upang subukan ang lahat ng user logic solver auxiliary at diagnostic function (hal. watchdogs, communication links, cybersecurity appliances, atbp.).
Final element proof test: Karamihan sa mga final elements ay valves, gayunpaman, rotating equipment motor starters, variable-speed drives at iba pang electrical component gaya ng contactor at circuit breaker ay ginagamit din bilang mga final elements at ang kanilang mga failure mode ay dapat suriin at proof test.
Ang mga pangunahing mode ng pagkabigo para sa mga balbula ay na-stuck, ang oras ng pagtugon ay masyadong mabagal o masyadong mabilis, at pagtagas, na lahat ay apektado ng interface ng proseso ng pagpapatakbo ng balbula sa oras ng biyahe. Habang ang pagsubok sa balbula sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ay ang pinaka-kanais-nais na kaso, ang Operations ay karaniwang tutol sa pag-trip sa SIF habang tumatakbo ang planta. Karamihan sa mga balbula ng SIS ay karaniwang sinusubok habang ang planta ay bumaba sa zero differential pressure, na kung saan ay ang hindi gaanong hinihingi sa mga kondisyon ng pagpapatakbo. Dapat malaman ng user ang pinakamasamang kaso ng operational differential pressure at ang balbula at mga epekto ng pagkasira ng proseso, na dapat isama sa disenyo at sukat ng balbula at actuator.
Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).
Ang mga temperatura sa paligid ay maaari ding makaapekto sa mga pag-load ng friction ng balbula, upang ang mga pagsubok sa mga balbula sa mainit-init na panahon ay karaniwang ang hindi gaanong hinihingi na pagkarga ng friction kung ihahambing sa operasyon ng malamig na panahon. Bilang resulta, ang patunay na pagsubok ng mga balbula sa isang pare-parehong temperatura ay dapat isaalang-alang upang magbigay ng pare-parehong data para sa inferential na pagsubok para sa pagpapasiya ng pagkasira ng pagganap ng balbula.
Ang mga balbula na may mga smart positioner o isang digital valve controller ay karaniwang may kakayahan na lumikha ng isang valve signature na maaaring magamit upang subaybayan ang pagkasira ng valve performance. Maaaring humiling ng baseline valve signature bilang bahagi ng iyong purchase order o maaari kang gumawa ng isa sa panahon ng paunang proof test upang magsilbing baseline. Ang pirma ng balbula ay dapat gawin para sa parehong pagbubukas at pagsasara ng balbula. Dapat ding gamitin ang advanced valve diagnostic kung magagamit. Makakatulong ito na sabihin sa iyo kung lumalala ang performance ng iyong balbula sa pamamagitan ng paghahambing ng mga kasunod na proof test valve signature at diagnostics sa iyong baseline. Ang ganitong uri ng pagsubok ay maaaring makatulong sa pagbawi para sa hindi pagsubok sa balbula sa pinakamasamang presyon sa pagpapatakbo ng kaso.
Ang pirma ng balbula sa panahon ng isang proof test ay maaari ring maitala ang oras ng pagtugon gamit ang mga time stamp, na nag-aalis ng pangangailangan para sa isang stopwatch. Ang pagtaas ng oras ng pagtugon ay tanda ng pagkasira ng balbula at pagtaas ng friction load upang ilipat ang balbula. Bagama't walang mga pamantayan tungkol sa mga pagbabago sa oras ng pagtugon ng balbula, ang negatibong pattern ng mga pagbabago mula sa proof test hanggang proof test ay nagpapahiwatig ng potensyal na pagkawala ng safety margin at performance ng valve. Ang modernong SIS valve proof testing ay dapat magsama ng valve signature bilang isang bagay ng magandang kasanayan sa engineering.
Ang valve instrument air supply pressure ay dapat masukat sa panahon ng proof test. Habang ang valve spring para sa isang spring-return valve ay ang nagsasara sa valve, ang puwersa o torque na kasangkot ay tinutukoy ng kung gaano kalaki ang valve spring ay na-compress ng valve supply pressure (ayon sa Hooke's Law, F = kX). Kung ang iyong supply pressure ay mababa, ang spring ay hindi mag-i-compress nang labis, kaya mas kaunting puwersa ang magagamit upang ilipat ang balbula kapag kinakailangan. Bagama't hindi kasama, ang ilan sa mga bagay na dapat isaalang-alang sa paggawa ng bahagi ng balbula ng proof test procedure ay ibinibigay sa Talahanayan 2.
Oras ng post: Nob-13-2019
